CA1090356A - Cyclopentanones and their application for the synthesis of prostaglandins - Google Patents
Cyclopentanones and their application for the synthesis of prostaglandinsInfo
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- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
La présente invention concerne des composés chimiques nouveaux et des procédés pour leur préparation. Il s'agit de composés de formule : (I) dans laquelle R1, R'1, R2, R'2, R3, R4 et R8 représentent séparément un atome d'hydrogéne, d'halogène, un radical à caractére aliphatique, un radical hydroxy méthyle libre ou protégé ou un radical cyano ; R'2 peut être en outre un radical aryle, cycloaliphatique ou un radical hydroxy libre ou protégé ; R'1 et R'2 pris ensemble peuvent représenter une double liaison ou un radical alkylène ou alcénylène substitué ou non substitué ; R5 et R6 représentent séparément un radical à caractère aliphatique, ou p? ensemble un radical alkylène ou alcènyléne non substitué ou substitué ; R7 représente un atome d'hydrogène, d'halogène, un radical à caractère aliphatique, un radical aryle, cycloaliphatique substitué ou non substitué, un radical terpénique, un radical silyl substitué ou un cation métallique, ainsi que les amides et les anhydrides des acides correspondants. Ces composés sont utiles notamment comme intermédiaires dans la synthèse des prostaglandines.The present invention relates to novel chemical compounds and methods for their preparation. They are compounds of formula: (I) in which R1, R'1, R2, R'2, R3, R4 and R8 separately represent a hydrogen, halogen atom, a radical of aliphatic character, a free or protected hydroxy methyl radical or a cyano radical; R'2 can also be an aryl, cycloaliphatic radical or a free or protected hydroxy radical; R'1 and R'2 taken together can represent a double bond or a substituted or unsubstituted alkylene or alkenylene radical; R5 and R6 separately represent a radical of aliphatic character, or p? together an unsubstituted or substituted alkylene or alkenylene radical; R7 represents a hydrogen or halogen atom, a radical of aliphatic character, an aryl radical, substituted or unsubstituted cycloaliphatic, a terpene radical, a substituted silyl radical or a metal cation, as well as the amides and anhydrides of the acids correspondents. These compounds are useful in particular as intermediates in the synthesis of prostaglandins.
Description
~9~
..
La pr~sente invention concerne de nouveaux composés chi-miques utiles en particulier comme intermédiaires de synthèse dans la préparation de prostaglandines connues ou nouvelles.
Les prostaglandines constituent une grande famille de substances remar~uables par la variét~ de leurs actions biologi-ques chez les mammiferes et en particulier chez l'etre humain.
Bien que ces composés aient été extraits de nombreux tissus, organes ou liquides organiques des mammifères, les quan-tités ainsi extraites restent trbs faibles, si l'on excepte l'ester méthyli~ue de la prostaglandine A2 extraite des coraux Plexaura homomalla. Ainsi A.J. Weinheimer et al. (Tetrahedron Letters, 5183 (1969) ) ont signal~ que les coraux de la famille Plexaura homomalla, trouvés dans la mer des Cara~bes, contiennent de gran-des quantit~s de prostaglandines de la famille PGA2 dont l'hydro-xyle en C-15 présente la configuration absolue (R). WOP. Schneider et al. (J. Amer. Chem. Soc., 94, 2122 (1972) ), et A. Prince et al.
(Prostaglandins, 3, 531 (1973) ) ont signalé que certaines formes de Plexaura homomalla contiennent des prostaglandines A2 dont la configuration absolue de l'hydroxyle en C-15 est (S), c'est-a-dire identique a celle des prostaglandines pr~sentes chez les mam-mi~ères.
Les recherches récentes ont donc eu pour but de parvenir à une synth~se chimique des prostaglandines qui permettrait de produire ces composés en quantit~ suffisante pour ~tre commercia-lisables dans de bonnes conditions. (Voir par exemple: Tetrahe-dron Letters, 2093 (1967); J. Amer. Chem. Soc., 90, 3245 (1968);
91, 5364 (1969); 91, 5675 (1969); 92, 2586 (1970); 93, 1489 (1971);
93, 5594 (1971); 94, 4342, 4343 (1972); 95, 1676 (1973); 95, 6853 (1973); 96, 6774 (1974); 97, 857, 865 (1975) ).
Toutefois, les synthèses totales proposées dans les techniques antérieures nécessitent un grand nombre d'étapes de synthèse ( de l'ordre de 20 a 25 étapes). On conçoit donc que -- 1 -- L'`- .a mame avec de bons rendements partiels, le rendement global de ces synth~ses reste très faible, ainsi on obtient couramment des ren-dements globaux tr~s inférieurs a 1%.
Il est donc intéressant de proposer une synthèse des prostaglandines qui n~cessite un petit nombre d'étapes (de l'or-dre dlune dizaine), car indépendamment de l'amélioration du ren-dement global que l'on peut en attendre, cela conduit a un gain de temps dans la synth~se qui constitue un avantage considérable du point de vue industriel.
La présente invention propose donc de nouveaux compos~s destinés notamment à servir de base à la synthèse de prostaglan-dines dans le cadre dlun procéd~ assez rapide, qui par sa souples-se permet en outre de préparer de nouvelles prostaglandines dans dlexcellentes conditions.
La pr~sente invention concerne ~galement des procédés de pr~paration de ces nouveaux composés.
Enfin llinvention concerne llapplication de ces compo-sés à la synthèse de prostaglandines.
Il peut atre utile de rappeler que les prostaglandines appartiennent à un groupe dlacide gras à 20 atomes de carbone pré-sentant une liaison entre les carbones en position 8 et en posi-tion 12 formant ainsi un radical cyclopentanique présentant deux chaines aliphatiques contigues diversement insatur~es.
La numérotation des prostaglandines dérive du squelette de l'acide prostanique qui possède la structure suivante:
COOH
Y ~
<~J1 .
Les revues suivantes donnent la d~finition des prosta-glandines naturelles et discutent leurs activités principales:
1~903~
U.S. von Euler et R. Eliasson (édit.), "Prostaglandins", Academic Press, Londres (1967); S. Bergstrom, Recent Progress in Hormone Research, 22, 153 (1966); Science, 157, 382 (1967); P. Ramwell et J.E~ Shaw (édit.), "Prostaglandin", Ann. N.Y. Acad. Sci., 180, pp. 1-568 (1971); P.W. Ramwell (édit.), "The Prostaglandins", Plenum Press, Londres (1973); J.C. Colbert dans "Prostaglandins, Isolation and Synthesis", Noyes Data Corp., London (1973);
B. Samuelsson and R. Paoletti, "Advances in Prostaglandin and Thromboxane Research", Vol. 1 and 2, Raven Press, New York, (1976).
Dans ce qui va suivre et conformément ~ l'usage, on indi-~uera par des liaisons en pointillé les substituants en oc, c'est-a-dire les substituants situés derrière le plan defini par le cycle cyclopentanique et par ~ les liaisons correspondant à des substituants en ~ , c'est-à-dire des substituants situés devant le plan du cycle cyclopentanique. Les liaisons en traits sinueux ~) indiquent que le substituant peut etre en position oc ou ~ , quant aux liaisons en traits continus, elles ne présument aucunement de la position du substituant qui y est attaché. Les liaisons en tireté représentent une double liaison éventuelle.
La présente invention est particulièrement dirigée envers un procédé de préparation d'un compos~ de formule I
R ' ~/--1' COR7 R ~\C~OR 6 ( I ) dans laquelle R4 représente un atome d'hydrogene, d'halogène, un radical a caractère aliphatique, un radical hydroxy méthyl libre ou prot~g~ ou un radical cyano; R'2 représente l'hydrogène, alkyle , alcényle,aryle ou cycloaliphatique; R'l et R'2 pris ensemble peuvent ~ 903~
représenter une double liaison ou R'l représente l'hydrogène; R5et R6 représentent s~par~ment un radical a caractere aliphatique, ou pris ensemble un radical alkylène ou alcénylène non substitu~
ou substitué; R7 représente un atome d'hydrogène, un radical à
caractere aliphatique, un radical aryle, cycloaliphatique sub-stitué ou non substitu~, un radical terpénique, un radical silyl substitué ou un cation métallique ainsi que les amides et les an-hydrides des acides correspondants, caractérisé en ce que llon effectue l~ozonolyse du composé de formule II:
o ll / OR7 R' ~ (Il) ~. ~4 dans laquelle R'l~ R12, R4 et R7 ont les significations données précédemment.
La présente invention concerne plus particulièrement des acétals dérivés d'acide cyclopentan-2-one carboxylique de formule I:
o R8 R
R 1 \ ~ C0R7 (I) R1 ~C ~ OR6 R 2 R2 R3 Rl 5 dans laquelle Rl, R'l, R2, R12, R3, R4 et R8 représentent sépa-rément un atome d'hydrogène, d'halogène, un radical à caractere aliphatique, un radical hydroxy méthyle libre ou protégé ou un radical cyano;
R'2 peut etre en outre un radical aryle, cycloaliphatique ou un radical hydroxy libre ou protégé;
~ ,;~
iO9035~
Rll et R'2 pris ensemble peu~ent représenter une double liaison ou un radical alkyl~ne ou alc~nyl~ne substitué ou non substitué;
R5 et R6 représentent séparément un radical à caract~re aliphati-que, ou pris ensemble un radical alkylène ou alcénylène non sub-stitué ou substitué;
représente un atome d'hydrogene, d~halog~ne, un radical ~
caract~re aliphatique, un radical aryle,cycloaliphatique substi-tué ou non substitué, un radical terpénique, un radical silyl sub-stitué ou un cation métallique, ainsi que les amides et les anhydrides des acides correspondants.
Par radical a caract~re aliphatique, on entend un radi-cal dont l'atome de carbone assurant la liaison ne fait pas partie d'un cycle. Parmi ces radicaux, il faut citer tout particulière-ment les radicaux aliphatiques: radicaux alkyles, alcényles, alcynyles, les radicaux araliphatiques, en particulier les radi-caux aralkyles et les radicaux (cycloaliphatique)-aliphatiques, en particulier les radicaux (cycloalkyl)-alkyle et (cyclo-alcényl)-alkyle.
Parmi les radicaux alkyles dont il a été question pré-cédemment, il faut citer tout particulièrement les radicaux alky-les inférieurs, nor~aux ou ramifiés ayant moins de 10 atomes decarbone et, de préf~rence moins de 4 atomes de carbone, comme les radicaux méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle ou terbutyle.
De meme, les radicaux alcényles sont de préférence des radicaux alcényles inférieurs, normaux ou ramifiés, mono- ou di-insatur~s présentant de 2 a 10 atomes de carbone, mais de préfé-rence de 2 à 4 atomes de carbone comme le radical vinyle.
Les radicauX alkyles ou alcényles peuvent ~galement atre substitués par des atomes d'halogène et sont, par exemple des radicaux mono-, di- ou trifluorométhyle ou mono-, di- ou trichlo-rométhyle, ou bien ces radicaux peuvent atre substitués par des fonctions diverses telles que hydroxy, c~tone, etc...
10903~;
Parmi les radicaux aryles, il faut citer tout particu-li~rement les radicaux monocycliques, tels que le radical phényle et les radicaux ph~nyles substitués par des a~omes d'halogene ou des groupes hydroxy ou alkyles.
Les radicaux aralkyles sont de préf~rence des groupes présentant dans leur portion arylée ou alkylée les caractéristi-ques citées précédemment pour les radicaux alkyles et aryles comme le radical ben~yl.
Les radicaux cycloalkyle et cycloalkényle compor$ent de préférence de 3 à 6 cha~nons comme les groupes cyclobutyle, cyclo-pentyle ou cyclohexyle et sont de préférence le radical cyclo-propyle ou cyclopropylidene.
Ces radicaux cycloaliphatiques peuvent etre substitues par des radicaux aliphatiques ou etre portés par des chaines car-bonées alky~ène ou alc~nylène décrites ci-dessous.
Les radicaux cycloalkyl-alkyles sont de préférence cons-titu~s dans leur partie cyclique comme cela a été dit précédem-ment pour les radicaux cycloalkyles et dans leur partie alkyle comme cela a été dit pour les radicaux alkyles.
Les chatnes alcoylène ou alcénylene comportent de pré-férence entre 2 et 5 atomes de carbone comme les cha~nes éthylène, propyl~ne, butylène, éthénylène, propénylène ou but-2-~nylène.
Ces cha~nes peuvent etre substitu~es par des radicaux alkyles ou peuvent etre pontées par des chaines alkylènes ou alc~nylènes non substitu~es ou diversement substituées.
Les radicaux terpéniques sont de pr~férence des radicaux menthyle, bornyle ou isobornyle fixés sur un atome de carbone quel-conque du radical.
Parmi les radicaux silyls il faut citer tout particu-lièrement le radical triméthyl silyl. Les cations m~talliques dont il est question sont plus particulièrement des cations pro-venant de métaux alcalins ou alcalino-terreux comme le sodium, le D
~(~903~6 potassium ou le calcium.
Les fonctions hydroxy peuvent etre protég~es par l'un quelconque des procédés connus en particulier par est~rification ou éth~rification, l'est~rification ayant lieu de pr~férence avec des acides carboxyliques tels que les acides alcane carboxyliques.
Les halogenes qui peuvent atre présents comme substi-tuants sont le fluor, le brome, le chlore et l'iode, mais sont de préf~rence le chlore.
Les composés de formule I particulièrement int~ressants sont les composés de formule Ia:
~ ~ COOR7 (Ia) \~1~ C ~ OR 6 / ~ OR~
HO
diversement substitués qui sont des intermédiaires plus particu-lièrement utilisables dans la synthese des prostaglandines de la série E et de la série F.
Les composés de formules Ib et Ic:
G C00~7 ~ COOR ~
diversement substitu~s sont également des composés intéressants car ils sont des intermédiaires dans la synthèse des prostaglan-dines de la série A.
La présente invention concerne également un procédé desynthèse des composés de formule I par ozonolyse des compos~s de D~
1~903S~
formule II:
R ~ ~ (II) R'2 R3 1' R 1~ R2~ R 2~ R3~ R4, R7 et R8 ont la signifi-cation donnee pour la formule I.
Cette ozonolyse est conduite de préférence en pr~sence d'ozone à basse température dans un solvant pour pr~parer l'ozo-nide, puis réduction de l'ozonide dans un solvant en présence d'an-hydride sulfureux (voir par exemple: R. De Master, Diss. Abst.
Int. B., 31, 5871 (1971) ).
Le solvant utilisé dans l'etape de preparatio~ de l'ozo-nide est de préférence un mélange de chlorure de m~thylène méthanol et la réaction est conduite à -77C (par exemple dans un m~lange de glace carbonique/acétone). La réduction de l'ozonide est ef-fectuée en ajoutant de l'anhydride sulfureux liquide et un solvant polaire à la solution obtenue précédemment. Ce solvant polaire peut etre notamment un alcool ou un mélange d'alcool tel ~ue le méthanol, l'éthanol ou le glycol. L'utilisation de l'anhydride sulfureux dont le point d'~bullition est de -10C, oblige à opérer a basse température de l'ordre de -20C. L'anhydride sulfureux utilisé de préférence est de l'anhydride sulfureux bidistillé.
L'anhydride sulfureux joue le rOle de réducteur de l'ozonide et catalyse la formation de l'ac~tal.
Le compose de formule II est de pr~f~rence pr~paré par l'un des procédés suivants:
a) A partir d'un compos~ de formule III:
~' lV9~3~
~ (III) dans laquelle R7 a la signification donnée pour la formule I, par réduction sélective de la double liaison en position 3 de la 3,6-bicyclo [3,2,0~ heptadièn-2-one, en particulier a l'aide d'hy-drogène en présence d~un catalyseur sélectif, tel que le platine,on obtient ainsi un composé de formule IIa dans lequel R'l et R'2 représentent un atome d'hydrogène:
o H ~ ~ (IIa~
et dans laquelle ~ a la signification donn~e pour la formule I.
b) A partir d'un composé de formule III donné pr~cédem-ment par époxydation de la double liaison en position 3 (voir A.
Guzman et al., Prostaglandins, 8, 85 (1974) ), suivie d'une réduc-tion de la liaison ~poxyde pour obtenir un composé IIb de formule:
o ~ ~ OR7 H ~ (IIb) HO
dans laquelle R7 a la signification donnée pour la formule I, le radical hydroxy pouvant etre protégé par l~un quelconque des pro-cédés connus, tel que l'est~rification. L'époxydation est conduite de préférence en pr~sence dleau oxygénée en milieu alcalin, dans .. !
1~903:~
un solvant comme le méthanol, ~ froid à une température de l'ordre de -15 à -20C, la réduction de l'~poxyde est réalis~e sélective-ment par exemple en utilisant l'amalgame d'aluminium dans un sol-vant aprotique polaire, tel que le diméthylformamide, sous atmos-phère inerte, par exemple sous argon. La fonction hydroxy ainsi obtenue est fixée en position oc pour des raisons stériques~
c) A partir du composé de formule III, par action d'un composé diénique conjugu~ pour former un compos~ de formule IIc:
~ OR.7 ~ ~ (IIc) dans laquelle R7 a la signification donn~e pour la formule I~ En effet, la double liaison en position 3 du composé III est activée par la pr~sence du groupe cétonique en oc et constitue ainsi un composé diénophile sur lequel on peut effectuer des cycloadditions 1,4 de type Diels et Alder; ces réactions sont bien connues, elles peuvent atre conduites dans un solvant alcoolique en conditions douces. En particulier, on peut faire réagir comme composé diénique le dim~thylfulvène, le compos~ ainsi obtenu est particulièrement intéressant, car il prot~ge la double liaison en position 3 de la cyclopentanone, laquelle pourra atre reconstituée à la fin de la synthèse par une réaction de type rétro Diels et Alder par traite-ment dans le diglyme, le benzène, le toluène ou le t~trahydrofu-ranne vers 150 à 190C (voir A. Ichihara et al., Tetrahedron Letters, 4231 (1974) ).
d) A partir du composé de formule III, par des réactions d'addition sur la double liaison du type addition 1,4 de Michael, par exemple pour fixer des radicaux alcoyles sur la double liaison par action d'alkyl lithium, des additions dipolaires 1,3 ou des ,. ~
~J'~3~
additions photochimiques, telle que celle décrite par B. Graser-Reid et al., (Tetrahedron Letters, 297 (1975) ), qui permettent d'introduire des substituants de part et dlautre de la double liaison et conduisent a des prostaglandines substitu~es en 10 et 11.
e) A partir du compos~ de formule III, par alcoylation ou halogénation des positions situ~es de part et d'autre de la fonction cétonique par des procedés connus.
Les composés de formule I peuvent être également préparés a partir de compos~s de formule IV:
(IV) C ~ OR6 ~ OR5 dans laquelle R5. R6 et R7 ont les significations donn~es pour la formule I, par traitement de ces compos~s de la meme manière que cela a été
décrit pour les composés de formule III.
Ainsi la double liaison de ces composés - peut etre hydrogén~e, - peut faire l'objet d'additions de type Michael, d'additions dipolaires 1,3 ou photochimiques ou, - peut etre époxyd~e et réduite pour y fixer un groupe hydroxyle.
Le composé IV est comme le composé III un diénophile sur lequel on peut pratiquer des cycloadditions 1,4 de type Diels et Alder.
Les memes séquences de réaction peuvent etre mises en oeuvre sur des composés de formule III' ou IV' présentant d~jà
des substitutions:
Dl )903'~6 ,11 ~ OR7 ~ 9 ~
..
The present invention relates to novel chemical compounds.
mics useful in particular as synthesis intermediates in the preparation of known or new prostaglandins.
Prostaglandins are a large family of substances remarkable for the variety of their biological actions ques in mammals and in particular in humans.
Although these compounds have been extracted from many tissues, organs or body fluids of mammals, the quan-tities thus extracted remain very weak, except for the ester prostaglandin A2 methyl extracted from Plexaura corals homomalla. Thus AJ Weinheimer et al. (Tetrahedron Letters, 5183 (1969)) reported that the corals of the Plexaura family homomalla, found in the Caribbean Sea, contains large quantities of prostaglandins of the PGA2 family including hydro-xyle in C-15 has the absolute configuration (R). WOP. Schneider et al. (J. Amer. Chem. Soc., 94, 2122 (1972)), and A. Prince et al.
(Prostaglandins, 3, 531 (1973)) have reported that certain forms of Plexaura homomalla contain prostaglandins A2 of which the absolute configuration of C-15 hydroxyl is (S), that is, say identical to that of prostaglandins present in mam-mi ~ er.
Recent research has therefore aimed to achieve to a chemical synthesis of prostaglandins which would allow produce these compounds in sufficient quantity to be commercially readable in good conditions. (See for example: Tetrahe-dron Letters, 2093 (1967); J. Amer. Chem. Soc., 90, 3245 (1968);
91, 5364 (1969); 91, 5675 (1969); 92, 2586 (1970); 93, 1489 (1971);
93, 5594 (1971); 94, 4342, 4343 (1972); 95, 1676 (1973); 95, 6853 (1973); 96, 6774 (1974); 97, 857, 865 (1975)).
However, the total syntheses proposed in the prior techniques require a large number of stages of synthesis (in the order of 20 to 25 steps). We therefore understand that - 1 - L'`- .a even with good partial yields, the overall yield of these synth ~ its remains very weak, so we commonly get ren-overall values very less than 1%.
It is therefore interesting to offer a summary of the prostaglandins which requires a small number of stages (from the dre dlune tens), because independently of the improvement in generally as expected, this leads to a gain of time in the synthesis which constitutes a considerable advantage of the industrial point of view.
The present invention therefore provides new compos ~ s intended in particular to serve as a basis for the synthesis of prostaglan-dines as part of a fairly quick process, which by its flexible also allows itself to prepare new prostaglandins in excellent conditions.
The present invention also relates to methods for the preparation of these new compounds.
Finally, the invention relates to the application of these compounds.
sés to the synthesis of prostaglandins.
It may be useful to remember that prostaglandins belong to a fatty acid group with 20 carbon atoms pre-feeling a bond between the carbons in position 8 and in posi-tion 12 thus forming a cyclopentane radical having two variously unsaturated contiguous aliphatic chains.
The numbering of prostaglandins derives from the skeleton prostanic acid which has the following structure:
COOH
Y ~
<~ D1.
The following reviews give the definition of prosta-natural glandins and discuss their main activities:
1 ~ 903 ~
US von Euler and R. Eliasson (ed.), "Prostaglandins", Academic Press, London (1967); S. Bergstrom, Recent Progress in Hormone Research, 22, 153 (1966); Science, 157, 382 (1967); P. Ramwell and JE ~ Shaw (ed.), "Prostaglandin", Ann. NY Acad. Sci., 180, pp. 1-568 (1971); PW Ramwell (ed.), "The Prostaglandins", Plenum Press, London (1973); JC Colbert in "Prostaglandins, Isolation and Synthesis ", Noyes Data Corp., London (1973);
B. Samuelsson and R. Paoletti, "Advances in Prostaglandin and Thromboxane Research ", Vol. 1 and 2, Raven Press, New York, (1976).
In what follows and in accordance with usage, we indicate ~ uera by dotted bonds the substituents in oc, that is i.e. the substituents located behind the plane defined by the cyclopentane cycle and by ~ the links corresponding to substituents in ~, i.e. substituents located in front the plan of the cyclopentanic cycle. The connections in sinuous lines ~) indicate that the substituent can be in the oc position or ~, as for the links in solid lines, they do not presume not the position of the substituent attached to it. The Dotted lines represent a possible double bond.
The present invention is particularly directed towards a process for the preparation of a compound of formula I
R '~ / - 1' COR7 R ~ \ C ~ OR 6 (I) in which R4 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a aliphatic radical, a free methyl hydroxy radical or prot ~ g ~ or a cyano radical; R'2 represents hydrogen, alkyl, alkenyl, aryl or cycloaliphatic; R'l and R'2 taken together can ~ 903 ~
represent a double bond or R'l represents hydrogen; R5 and R6 represent s ~ par ~ ment a radical of aliphatic character, or taken together an unsubstituted alkylene or alkenylene radical ~
or substituted; R7 represents a hydrogen atom, a radical with aliphatic character, an aryl radical, cycloaliphatic sub-substituted or unsubstituted ~, a terpene radical, a silyl radical substituted or a metal cation as well as the amides and the an-hydrides of the corresponding acids, characterized in that llon performs the ozonolysis of the compound of formula II:
o ll / OR7 R '~ (He) ~. ~ 4 in which R'l ~ R12, R4 and R7 have the meanings given previously.
The present invention relates more particularly acetals derived from cyclopentan-2-one carboxylic acid from formula I:
o R8 R
R 1 C0R7 (I) R1 ~ C ~ OR6 R 2 R2 R3 Rl 5 in which Rl, R'l, R2, R12, R3, R4 and R8 represent sepa-radiate a hydrogen atom, a halogen atom, a radical with character aliphatic, a free or protected hydroxy methyl radical or a cyano radical;
R'2 can also be an aryl, cycloaliphatic radical or a free or protected hydroxy radical;
~,; ~
iO9035 ~
Rll and R'2 taken together can represent a double bond or an unsubstituted or unsubstituted alkyl ~ ne or alk ~ nyl ~ radical;
R5 and R6 represent separately a radical with character ~ re aliphati-that, or taken together an alkylene or alkenylene radical not sub-substituted or substituted;
represents a hydrogen atom, d ~ halog ~ ne, a radical ~
aliphatic character, a radical aryl, cycloaliphatic substi-killed or unsubstituted, a terpene radical, a silyl radical sub-stitué or a metal cation, as well as the amides and anhydrides of the corresponding acids.
By radical with an aliphatic character is meant a radical cal of which the bonding carbon atom is not a part of a cycle. Among these radicals, we must cite very particular-aliphatic radicals: alkyl, alkenyl radicals, alkynyls, araliphatic radicals, in particular radicals aralkyl cals and (cycloaliphatic) -aliphatic radicals, in in particular the (cycloalkyl) -alkyl and (cyclo-alkenyl) -alkyl radicals.
Among the alkyl radicals mentioned above cédemment, it is necessary to quote very particularly the radicals alkyl-the lower ones, nor ~ or branched having less than 10 carbon atoms and, preferably ~ 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl radicals or terbutyle.
Likewise, the alkenyl radicals are preferably lower alkenyl radicals, normal or branched, mono- or di-unsatur ~ s having 2 to 10 carbon atoms, but preferably rence of 2 to 4 carbon atoms such as the vinyl radical.
Alkyl or alkenyl radicals can also be substituted by halogen atoms and are, for example mono-, di- or trifluoromethyl or mono-, di- or trichlo- radicals romethyl, or else these radicals can be substituted by various functions such as hydroxy, c ~ tone, etc ...
10903 ~;
Among the aryl radicals, mention should be made of any particular li ~ rement monocyclic radicals, such as the phenyl radical and ph ~ nyl radicals substituted by a ~ halogen atoms or hydroxy or alkyl groups.
Aralkyl radicals are preferably groups having in their arylated or alkylated portion the characteristics as mentioned above for the alkyl and aryl radicals such as the radical ben ~ yl.
The cycloalkyl and cycloalkenyl radicals comprise preferably 3 to 6 cha ~ nons such as cyclobutyl, cyclo-pentyl or cyclohexyl and are preferably the cyclo radical propyl or cyclopropylidene.
These cycloaliphatic radicals can be substituted by aliphatic radicals or be carried by car chains alky ~ ene or alc ~ nylene bonées described below.
Cycloalkylalkyl radicals are preferably titu ~ s in their cyclic part as has been said previously ment for cycloalkyl radicals and in their alkyl part as has been said for alkyl radicals.
Alkylene or alkenylene chains contain pre-ference between 2 and 5 carbon atoms such as ethylene chains, propyl ~ ne, butylene, ethenylene, propenylene or but-2- ~ nylene.
These chains can be substituted by alkyl radicals or can be bridged by alkylene or non-alkylene chains substituted ~ es or variously substituted.
Terpenic radicals are preferably ~ radicals menthyl, bornyle or isobornyle attached to a carbon atom conch of the radical.
Among the silyl radicals, mention should be made of any particular the trimethyl silyl radical in particular. Metal cations which are in question are more particularly cations pro-from alkali or alkaline earth metals such as sodium, D
~ (~ 903 ~ 6 potassium or calcium.
The hydroxy functions can be protected by one any of the methods known in particular by est ~ rification or eth ~ rification, est ~ rification taking place preferably ~ with carboxylic acids such as alkane carboxylic acids.
Halogens which may be present as a substitute kills are fluorine, bromine, chlorine and iodine but are of preferably chlorine.
The particularly interesting compounds of formula I
are the compounds of formula Ia:
~ ~ COOR7 (Ia) 1 ~ C ~ OR 6 / ~ OR ~
HO
variously substituted which are more specific intermediates usable in the synthesis of prostaglandins from E series and F series.
The compounds of formulas Ib and Ic:
G C00 ~ 7 ~ COOR ~
variously substituted s are also interesting compounds because they are intermediaries in the synthesis of prostaglan-dines of series A.
The present invention also relates to a process for the synthesis of the compounds of formula I by ozonolysis of the compounds ~ s D ~
1 ~ 903S ~
formula II:
R ~ ~ (II) R'2 R3 1 'R 1 ~ R2 ~ R 2 ~ R3 ~ R4, R7 and R8 have the meaning cation given for formula I.
This ozonolysis is preferably carried out in the presence low temperature ozone in a solvent to prepare for ozone nid, then reduction of the ozonide in a solvent in the presence of an-sulfur dioxide (see for example: R. De Master, Diss. Abst.
Int. B., 31, 5871 (1971)).
The solvent used in the stage of preparation of ozo-nest is preferably a mixture of chloride of m ~ thylene methanol and the reaction is carried out at -77C (for example in a mixture dry ice / acetone). The reduction of ozonide is ef-made by adding liquid sulfur dioxide and a solvent polar to the solution obtained previously. This polar solvent may be in particular an alcohol or a mixture of alcohol such as the methanol, ethanol or glycol. The use of anhydride sulfurous whose ~ boiling point is -10C, requires to operate at low temperature of the order of -20C. Sulfur dioxide preferably used is double-distilled sulfur dioxide.
Sulfur dioxide plays the role of ozonide reducer and catalyzes the formation of acetal.
The compound of formula II is pr ~ f ~ rence pr ~ prepared by one of the following:
a) From a compound of formula III:
~ ' lV9 ~ 3 ~
~ (III) in which R7 has the meaning given for formula I, by selective reduction of the double bond in position 3 of the 3,6-bicyclo [3,2,0 ~ heptadièn-2-one, in particular using hy-drogen in the presence of a selective catalyst, such as platinum, a compound of formula IIa is thus obtained in which R'l and R'2 represent a hydrogen atom:
o H ~ ~ (IIa ~
and in which ~ has the meaning given for formula I.
b) From a compound of formula III given pr ~ cedem-ment by epoxidation of the double bond in position 3 (see A.
Guzman et al., Prostaglandins, 8, 85 (1974)), followed by a reduction-tion of the ~ poxide bond to obtain a compound IIb of formula:
o ~ ~ OR7 H ~ (IIb) HO
in which R7 has the meaning given for formula I, the hydroxy radical which can be protected by any of the pro-known ceded, as is ~ rification. Epoxidation is conducted preferably in the presence of oxygenated water in an alkaline medium, in ..!
1 ~ 903: ~
a solvent such as methanol, ~ cold at a temperature of around from -15 to -20C, reduction of the ~ oxide is achieved ~ e selective-for example using aluminum amalgam in a soil before polar aprotic, such as dimethylformamide, under atmospheric inert sphere, for example under argon. The hydroxy function as well obtained is fixed in the oc position for steric reasons ~
c) From the compound of formula III, by the action of a diene compound conjugated to form a compound of formula IIc:
~ OR.7 ~ ~ (IIc) in which R7 has the meaning given for the formula I ~ En indeed, the double bond in position 3 of compound III is activated by the presence of the ketone group in oc and thus constitutes a dienophilic compound on which cycloadditions can be carried out 1.4 of Diels and Alder type; these reactions are well known, they can be conducted in an alcoholic solvent under conditions sweet. In particular, it can be reacted as a diene compound dim ~ thylfulvene, the compound ~ thus obtained is particularly interesting because it protects the double bond in position 3 of the cyclopentanone, which can be reconstituted at the end of the synthesis by a retro Diels and Alder type reaction by milking ment in diglyme, benzene, toluene or t ~ trahydrofu-ranne around 150 to 190C (see A. Ichihara et al., Tetrahedron Letters, 4231 (1974)).
d) From the compound of formula III, by reactions addition on the double bond of the addition type 1.4 of Michael, for example to fix alkyl radicals on the double bond by the action of alkyl lithium, 1,3-dipole additions or ,. ~
~ I ~ 3 ~
photochemical additions, such as that described by B. Graser-Reid et al., (Tetrahedron Letters, 297 (1975)), which allow to introduce substitutes on both sides of the double bond and lead to prostaglandins substituted ~ es in 10 and 11.
e) From the compound of formula III, by alkylation or halogenation of the positions located on either side of the ketone function by known methods.
Compounds of formula I can also be prepared from compounds of formula IV:
(IV) C ~ OR6 ~ OR5 in which R5. R6 and R7 have the meanings given for the formula I, by treating these compos ~ s in the same way as it was described for the compounds of formula III.
So the double bond of these compounds - can be hydrogenated, - may be subject to Michael type additions, additions dipole 1,3 or photochemical or, - Can be epoxy ~ e and reduced to fix a hydroxyl group.
Compound IV is like compound III a dienophile on which one can practice 1,4 cycloadditions of type Diels and Alder.
The same reaction sequences can be set work on compounds of formula III 'or IV' having already substitutions:
Dl ) 903 '~ 6 , 11 ~ OR7
2 F R4 ) ~ COOR7 R1--\\ (IV') \ ~ OR6 dans les formules Rl, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8 ont les signi-fications données dans la formule I.
Ces composés III, III', IV, IV' peuvent etre préparées par des procédés qui seront décrits ci-après.
Certains des composés de formule III et IIII sont déj~
connus et ont déjà ~té prépar~s (voir par exemple: W.G. Dauben et al., J. Amer. Chem. Soc., 85, 2616 (1963); K.F. Koch, Adv.
Alicycl. Chem. 257 (1967) ).
On les prépare de préférence par traitement d'un dérivé
d'oc-tropolone de formule V:
~ ~ OR7 ~ ~ (V) par irradiation.
L'irradiation est effectuée de préférence dans un sol-vant tel que le méthanol a une temp~rature voisine de 0C, l'ir-radiation étant assurée par une lampe ultra-violette à haute pres-~.~
:1~39~03S~j sion Hanau TQ 150*. Afin d'assurer un rendement pratiquement quantitatif, il est indispensable de surveiller la température et d'utiliser du m~thanol bidistillé, la concentration du produit V
doit également être compris entre 10 et 40 mM/l.
Les tropolones de formule V sont connues ou peuvent atre préparées par exemple par addition du cyclopentadiène sur le di-chlorocétène (H.C. Stevens et al., J. Amer. Chem. Soc., 87, 5257 (1965); L. Ghosez et al., Tetrahedron Letters, 135, (1966) ), ce qui conduit a un composé bicyclique de formule VI:
o (VI) Cl Cl Ce composé est transform~ en cc-tropolone par la méthode de Stevens (voir référence pr~cédente).
Puis 11~ -tropolone obtenu de formule Va;
o Il OH
~ (Va) est éthérifié ou estéri~ié par des méthodes classiques. Par exem-ple, l'C~C -tropolone peut atre m~thylé par action du diazo-méthane dans lléther méthylique. (J.W. Cook et al., J. Chem. Soc., 503 (1951); W.E. Doering et al., J. Amer. Chem. Soc., 73, 828 (1951) ).
Les éthers terpéniques de 1~ e~C -tropolone présentent l'avantage de conduire a des produits résolus dès le début de la synth~se, c'est ainsi le cas des ~thers de menthyle, de bornéol, d'isobornéol, par exemple. Quant aux éthers dans lesquels ~ re-présente un radical halogénom~thyl ou triméthylsilyl, ceux-ci pr~-sentent i'avantage qu'ils sont plus labiles et conduiront à des * Marque de Commerce ~1 ~
lvlsn3s6 composés I avantageux pour la synthèse des prostaglandines.
On connait également des tropolones substitu~s de formule V':
o R1 ~ ~R7 R2 --~) R8 (V' ) R
dans lequels, les diff~rents substituants de la tropolone ont les æignifications données dans la formule I et sont en particulier des groupes alkyle, des atomes d'halogène ou des radicaux hydro-xyméthyle ou cyano (voir les réf~rences citées préc~demment) ou celles-ci sont préparées par des procéd~s analogues à ceux décrits pour les composés de formule V en utilisant des composés substi-tués. Ces composés conduiront à des composés de formule I sub-stitués, par les memes séquences de réaction que celles d~crites précédemment.
On peut illustrer un chéma de réaction pour la prépara-tion de composés I de la façon suivante:
V t ~
9t~3'~
= C = C/ ~ ¢~ Cl (VI ) ~ ~1 (Ya) ¢~ OR7 1~( OB7 (III) R' ~ (II) ~ ~ COOR7 R'~ C~ OR6 R~ 2~ OR ;, (I) D
1~903~;
ou bien en variante a partir du composé III:
OR7 ~ C;OR~
(III) / (IV) ~ OR5 ~ COOR7 R'1 ~ ¦ (I) \~ ~ OR6 R'2 ~5 dans ces formules, les substituants ont les significations don-nées pour la formule I, bien entendu, la séquence de réaction est la meme en partant de composés Va ou V substitués et l'on obtient des composés I présentant des substituants Rl, R2, R3, R4 et R8 diff~rents de l~hydrogène.
Les produits de formule I permettent de pr~parer des prostaglandines substituées de fa~on variée notamment par la sé-quence de réaction suivante:
109(~3t~
)~,C 2R7 ~ Hal [CH2]6C02Alk (I ) I~ ~ OR6 ~ OR~/
O CO R o )~ LCH21 6 C2Alk ~LCH21 6C2 C~ R6 ~ OR6 ~ OR5 / ~ OR5 (VII ) ~/ (YI II ) O O
2r 215 2 O.- CH2[CH215C02l11L
~ZO ~ CH 2 D\jj/ C 5H 1 1 (IX) / (X) O
~\O ~\O
~"- CH2 [CH2~ 5co2Alk ~ ' C~2 [CH2l5c02 -\J~ CH2~/C5H11 ~CH2 ~ C5H~ 1 (~I) O / (XII) H OH
o )~ , CH2 ~CH2¦5C02H
CH2'~ C5 OH
~, :
;~
109(V3~ti Dans ces formules R5, ~6 et R7 ont les significations donn~es pour la formule I, Hal repr~sente un atome d'halogbne et Alk un radical alkyle.
Dans ce schéma r~actionnel, dans un but de simplification, on a représenté des cycles cyclopentaniques non substitués, bien entendu les s~quences r~actionnelles sont les mames en partant de composés de formule I présentant les substituants Rl, R'l~ R2, R'2, R3, R4 et R8.
Afin de simplifier la nomenclature, les atomes de car-bone des cycles pentaniques seront numérot~s comme cela est indiqué
pour l'acide prostanique.
Le compos~ de formule I est transform~ en diester VII par une alcoylation suivie d'une addition d'un halog~nure correspondant a la chaine à caractère aliphatique que l'on désire fixer en po-sition 8 de la prostaglandine. Dans le cas présent, afin de pr~-parer une prostaglandine naturelle, le composé fix~ est l'ester éthylique de l'iodure-7 d'heptyl.
L'alcoylation en position 8 du composé VII est effectuée en pr~sence d'hydrure de potassium dans le dim~thylsulfoxyde an-hydre (D.M. Pond et al., J. Org. Chem., 32, 4064 (1967); C.A.
Brown, JO Org. Chem., 39, 3913 (1974) ), puis on additionne l'ester ~thylique pr~cédent pr~paré par exemple à partir du tétrahydro-pyranne (MoE. Synerholm, J. Amer. Chem. Soc., 69, 2581 (1947);
D.E. Ames et al., J. Chem. Soc., 174, (1950) )O
Le diester VII ainsi obtenu est décarboxyl~ pour obtenir le composé VIII par traitement au cyanure de potassium dans le triamide de 1'acide hexaméthylphosphorique (HMPT) (P. Muller et al., Tetrahedron Letters, 3565 (1973) ).
L'acétal VIII est transformé en aldéhyde de formule IX
par un traitement acide.
L'aldéhyde IX est alors alcoyle pour donner le composé
de formule X, soit par traitement par le diméthyloxo-2-phosphonate i~9035~;
d'heptyle dans le diméthoxym~thane en présence d'hydrure de sodium (E.J. Corey et al., J. Amer. Chem. Soc., 91, 5675 (1969); 92, 397 (1970); 93, 1491 (1971) ), soit par condensation aldolique régio-spécifique de l'énolate de lithium cinétique gén~r~ a partir de la m~thyl-pentyl-c~tone (G. Stork et al~, J. Or~. Chem., 39, 3459 (1974) ).
L'~none de formule X est transformé en monoc~tal de formule XI par traitement par l'éthylène glycol en pr~sence d'une trace d'acide p-toluène sulfonique.
La réduction de la fonction carbonyle en position 15 du composé XI est réalisée, soit par le borohydrure de sodium, soit par le borohydrure de zinc (P. Crabbé et al., J. Chem. Soc. Perkin I, 810 (1973) ) et conduit à un mélange d'alcool en 150C et 15 ~ , qui sont séparés par chromatographie préparative sur gel de silice.
L'hydrolyse acide du composé de formule XII présentant la fonction alcool en position 15 d régénère la fonction cétoni-que en position 9, puis l'hydrolyse alcaline en position 1 conduit a la ll-d~hydroxy PGEl.
Bien entendu, en partant d'un compos~ dans lequel R' et R'2 repr~sentent une double liaison comme le compose Ib on aurait obtenu de la meme manière la prostaglandine Al.
En partant d'un compos~ Ic et en fin de réaction en pratiquant une réaction r~tro Diels et Alder, on obtient égale-ment une prostaglandine Al.
En partant d'un composé dans lequel Rl2 est une fonction hydroxyle que l'on aurait pris soin de protéger, par exemple par esterification, on aurait obtenu une prostaglandine du type El en lib~rant la fonction hydroxyle.
Bien que dans ce sch~ma réactionnel on ait commenc~ par fixer la chaine en position 8, il est possible en sui~ant les memes s~quences de réaction de commencer par fixer la cha~ne en position 12 ,, . ~ ., ~
903~6 L'un des avantages de cette synthèse, outre le fait qu'elle est rapide, est de permettre la pr~paration de prostaglan-dines portant des substituants variés en position 8, 10, 11 et 12 en partant d'un compos~ de formule I approprié et, en outre il est possible de fixer en position 8 des chaines de structures va-riées, en particulier des chatnes comportant plusieurs insatura-tions ou des chaines contenant des radicaux 1,2 cyclopropylène ou cyclopropyl-l-ylidène-2 ou par exemple des radicaux de type furanne, t~trahydrofuranne, pyranne diversement substitués.
Mais à partir des composés de formule I, il est possible également de synthétiser des prostaglandines par un autre schéma réactionnel illustré ci-dessous:
DR6 ~ C OR
(I) / (XIII) OR OR~
G ~ OR D ~ onS
(XIV) / (XV) OR
~ (C~2)6C02 t <~1 C~ OR6 ~ OR5 (XVI) ,.~, i, l~J9035~;
dans ces formules R5, R6 et ~7 ont les significations donn~es pour la formule I et Rg est un radical protecteur de la fonction hydroxy par exemple un groupe alkyle, et Et est le radical éthyl.
Le compose I est trans~orm~ en un mélange d'alcool en position 9 de formule XIIIa par réduction de la fonction carbonyle en position 9.
La fonction alcool du composé XIIIa est prot~gée par éthérification pour former le compos~ de formule XIII.
Le composé XIII est transform~ en le compos~ XIV par réduction de l'ester en position 8 en présence d'hydrure de di-isobutyl aluminium dans le toluene a -70C (L.I Zakharkin et al., Tetrahedron Letters, 619 (1962) ).
L'aldéhyde XIV est transformé en le composé XV par r~ac-tion du sel de sodium, de l'acide triph~nylphosphoniohexanoique dans le dimethylsulfoxyde anhydre.
Le composé XV est transformé en le compos~ XVI pr~cur-seur des prostaglandines de la s~rie 1 par réduction catalytique.
La chaine en position 12 est fix~e de la m~me manière que cela a été dëcrit précédemment pour le composé de formule ~III
à la seule difference qu'il n'est pas nécessaire de passer par l'intermédiaire d'un composé de type XI, puisque la fonction en position 9 est déjà protégee. On obtiendra ainsi un composé 11-d~hydroxy PGFl. Comme cela a ~té dit préc~demment, on peut obtenir par le même sch~ma réactionnel de nombreuses autres prostaglandines, en particulier la prostaglandine Fl.
Pour préparer des prostaglandines de la série 2, on peut opérer selon le sch~ma réactionnel suivant:
D.
109103~
CHO ~ CH = CH - S <
6 ~ OR6 ~ OR5 ~ OR5 (XIV) / (Y,YII) ORg ORg CH2-CHO ~ C~;2 ~=/ C3H6C2~t D <
~R6 --~ C --- OR6 ~ OR5 ~ OR5 ~XVIII) (XIX) En partant du composé XIV, on prépare le composé XYII
par traitement au triphényl-phosphoranilidène-phénylmercapto-méthane dans le diméthylsulfoxyde, ce qui conduit à un mélange de cis- et de transthio~thervinylique (N. Finch et al., J. Org. Chem., 38, 4412 (1973) ).
La réaction du produit XVII avec l'acétate mercurique dans l'acétonitrile suivie du clivage réducteur du composé d'ad-dition organomercurique par l'amalgame d'aluminium dans le tétrahy-drofuranne et de l'hydrolyse de l'acétoxyphénylmercapto-acétal avec du carbonate d~ potassium dans le méthanol conduit à l'aldéhyde XVIII.
Le traitement du composé XVIII par le sel de sodium de l'acide triph~nylphosphoniopentanoïque dans le dim~thylsulfoxyde ~.~
~ 035~i anhydre conduit au composé XIX pr~curseur des prostaglandines de la série 2 (I. Vlattas et al, Tetrahedron Letters, 4451, (1974) ), qui peut être traité comme cela a été dit précédemment.
Bien que dans les deux schémas réactionnels précédents on ait commencé par fixer la chaine en position 8, il est possible d'effectuer la meme séquence de réaction en commençant par fixer la chaine en position 12.
Les exemples ci-après sont destinés à illustrer certains modes de mise en oeuvre du proc~d~ selon la présente invention, mais n'en constituent pas une limitation.
Exemple 1 A une solution de Z0 ml d'hydroxyde de sodium à 30% et 15 ml diéthylène glycol monométhyl éther, maintenue à 0, on ajoute 100 ml d'éther, puis 6 g de bis(N-méthyl N-nitroso) téré-phtalamide (avec agitation magnétique). On maintient à 0~ (bain de glace) et distille le diazométhane dans un récipient contenant de l'éther. La solution de diazométhane est additionnée a une solution de 50 ml d'éther contenant 1,25 g d' o~ -tropolone (Va).
Le mélange réactionnel est conservé une heure a 0, puis 2 heures ~ température ordinaire. L'excès de diazométhane est détruit par quelques gouttes d'acide acétigue~ L'éther est évaporé sous vide, ~ivrant l~éther méthylique de 1' c~c -tropolone (V)~
Exemple 2 Une solution contenant 0,9 g de l'éther méthylique de 1' C~c -tropolone (V) dans 240 ml de méthanol redistillé et anhydre est refroidie ~ 0 et conserv~e sous atmosphère d'argon. Cette solution est irradiée par une lampe ultraviolette à haute pression Hanau TQ 150 à 0 durant 6 heures. Le solvant est éliminé au rotavapeur sous pression réduite. Le résidu huileux est distillé
sous vide poussé E ~ 80 donnant la 7-m~thoxy-3,6-bicyclo C3,2,0]
heptadiène-2-one (III).
~., 1(~903S6 Exemple 3 On ajoute 80 mg d'oxyde de platine à 30 ml d'acétate d'éthyle distillé. Apres ~vacuation de l'air, on place en atmos-phere d'hydrogene et réduit le catalyseur au platine. On dissout 580 mg du composé de l'exemple 2 (III) dans 75 ml d'ac~tate d'éthyle distillé et ajoute le platine perhydrogéné. Le mélange est hydrogén~ à pression ordinaire et temp~rature ambiante jusqu'~
absorption d'hydrogène correspondant à un ~quivalent. Apr~s ab-sorption, on filtre le catalyseur, évapore le solvant au rotava-peur et distille le produit sous vide ~ 60. On obtient ainsi le7-méthoxy-6-bicyclo ~3,2, ~ heptène-2-one (IIa): liquide inco-lore, ~ max 3070, 1730 et 1625 cm 1, R.M.N. 4,75 (s, vinyl H), 2 F R4 ) ~ COOR7 R1 - \\ (IV ') in the formulas R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 have the meanings information given in formula I.
These compounds III, III ', IV, IV' can be prepared by methods which will be described below.
Some of the compounds of formula III and IIII are already ~
known and have already been prepared (see for example: WG Dauben et al., J. Amer. Chem. Soc., 85, 2616 (1963); KF Koch, Adv.
Alicycl. Chem. 257 (1967)).
They are preferably prepared by treatment of a derivative of oc-tropolone of formula V:
~ ~ OR7 ~ ~ (V) by irradiation.
The irradiation is preferably carried out in a soil vant such that methanol has a temperature close to 0C, ir-radiation being provided by a high-pressure ultra-violet lamp ~. ~
: 1 ~ 39 ~ 03S ~ d Hanau TQ 150 *. In order to ensure a return practically quantitative, it is essential to monitor the temperature and to use bidistilled m ~ thanol, the concentration of product V
must also be between 10 and 40 mM / l.
The tropolones of formula V are known or can be prepared for example by adding cyclopentadiene to the di-chlorocetene (HC Stevens et al., J. Amer. Chem. Soc., 87, 5257 (1965); L. Ghosez et al., Tetrahedron Letters, 135, (1966)), this which leads to a bicyclic compound of formula VI:
o (VI) Cl Cl This compound is transformed ~ into cc-tropolone by the Stevens method (see previous reference).
Then 11 ~ -tropolone obtained of formula Va;
o He oh ~ (Go) is etherified or ester ~ ied by conventional methods. For example-ple, C ~ C -tropolone can be m ~ thylated by the action of diazo-methane in methyl ether. (JW Cook et al., J. Chem. Soc., 503 (1951); WE Doering et al., J. Amer. Chem. Soc., 73, 828 (1951)).
The terpene ethers of 1 ~ e ~ C -tropolone have the advantage of leading to resolved products from the start of the synth ~ se, this is the case with ~ menthyl thers, borneol, isoborneol, for example. As for the ethers in which ~ re-has a halogenomic radical ~ thyl or trimethylsilyl, these pr ~ -feel that they are more labile and will lead to * Trademark ~ 1 ~
lvlsn3s6 compounds I advantageous for the synthesis of prostaglandins.
We also know of substituted tropolones of formula V ':
o R1 ~ ~ R7 R2 - ~) R8 (V ') R
in which the different substituents of tropolone have the meanings given in formula I and are in particular alkyl groups, halogen atoms or hydro-xymethyl or cyano (see the references cited above) or these are prepared by procedures ~ s similar to those described for compounds of formula V using substi- tute compounds you are. These compounds will lead to compounds of formula I sub-established by the same reaction sequences as those described previously.
We can illustrate a reaction scheme for the preparation tion of compounds I as follows:
V t ~
9t ~ 3 '~
= C = C / ~ ¢ ~ Cl (VI) ~ ~ 1 (Ya) ¢ ~ OR7 1 ~ (OB7 (III) R '~ (II) ~ ~ COOR7 R '~ C ~ OR6 R ~ 2 ~ OR;, (I) D
1 ~ 903 ~;
or alternatively from compound III:
OR7 ~ C; OR ~
(III) / (IV) ~ OR5 ~ COOR7 R'1 ~ ¦ (I) R'2 ~ 5 in these formulas, the substituents have the meanings given born for formula I, of course, the reaction sequence is the same starting from substituted Va or V compounds and we obtain compounds I having substituents R1, R2, R3, R4 and R8 different from hydrogen.
The products of formula I make it possible to prepare prostaglandins substituted in a variety of ways including by se-following reaction rate:
109 (~ 3t ~
) ~, C 2R7 ~ Hal [CH2] 6C02Alk (I) I ~ ~ OR6 ~ OR ~ /
O CO R o ) ~ LCH21 6 C2Alk ~ LCH21 6C2 C ~ R6 ~ OR6 ~ OR5 / ~ OR5 (VII) ~ / (YI II) OO
2r 215 2 O.- CH2 [CH215C02l11L
~ ZO ~ CH 2 D \ dd / C 5H 1 1 (IX) / (X) O
~ \ O ~ \ O
~ "- CH2 [CH2 ~ 5co2Alk ~ 'C ~ 2 [CH2l5c02 -\ J ~ CH2 ~ / C5H11 ~ CH2 ~ C5H ~ 1 (~ I) O / (XII) H OH
o ) ~, CH2 ~ CH2¦5C02H
CH2 '~ C5 OH
~,:
; ~
109 (V3 ~ ti In these formulas R5, ~ 6 and R7 have the meanings given for formula I, Hal represents a halogen atom and Alk a radical alkyl.
In this r ~ action diagram, for the sake of simplification, unsubstituted cyclopentane rings have been shown, heard the reaction sequences are the same starting from compounds of formula I having the substituents Rl, R'l ~ R2, R'2, R3, R4 and R8.
In order to simplify the nomenclature, the atoms of bone pentanic cycles will be numbered as shown for prostanic acid.
The compound of formula I is transformed into diester VII by an alkylation followed by the addition of a corresponding halide to the aliphatic chain that we want to fix in po-sition 8 of prostaglandin. In this case, in order to pr ~ -adorn a natural prostaglandin, the fix compound ~ is the ester heptyl iodide-7 ethyl alcohol.
The alkylation in position 8 of compound VII is carried out in the presence of potassium hydride in dimethyl sulfoxide an-hydra (DM Pond et al., J. Org. Chem., 32, 4064 (1967); CA
Brown, JO Org. Chem., 39, 3913 (1974)), then add the ester ~ thylic pr ~ previous pr ~ ready for example from tetrahydro-pyran (MoE. Synerholm, J. Amer. Chem. Soc., 69, 2581 (1947);
DE Ames et al., J. Chem. Soc., 174, (1950)) O
The diester VII thus obtained is decarboxyl ~ to obtain Compound VIII by treatment with potassium cyanide in the hexamethylphosphoric acid triamide (HMPT) (P. Muller et al., Tetrahedron Letters, 3565 (1973)).
Acetal VIII is transformed into an aldehyde of formula IX
by acid treatment.
The aldehyde IX is then alkylated to give the compound of formula X, either by treatment with dimethyloxo-2-phosphonate i ~ 9035 ~;
heptyl in dimethoxym ~ thane in the presence of sodium hydride (EJ Corey et al., J. Amer. Chem. Soc., 91, 5675 (1969); 92, 397 (1970); 93, 1491 (1971)), either by regional aldolic condensation specific for kinetic lithium enolate gen ~ r ~ from m ~ thyl-pentyl-c ~ tone (G. Stork et al ~, J. Or ~. Chem., 39, 3459 (1974)).
The ~ none of formula X is transformed into monoc ~ tal of formula XI by treatment with ethylene glycol in the presence of a trace of p-toluene sulfonic acid.
The reduction of the carbonyl function in position 15 of the compound XI is produced either with sodium borohydride or with zinc borohydride (P. Crabbé et al., J. Chem. Soc. Perkin I, 810 (1973)) and leads to a mixture of alcohol in 150C and 15 ~, which are separated by preparative chromatography on silica gel.
Acid hydrolysis of the compound of formula XII having the alcohol function in position 15 d regenerates the keton function that in position 9, then the alkaline hydrolysis in position 1 leads to the ll-d ~ hydroxy PGEl.
Of course, starting from a compound ~ in which R ' and R'2 represent a double bond as composed by Ib on would have obtained prostaglandin Al in the same way.
Starting from a compound ~ Ic and at the end of the reaction in practicing a Diels and Alder retro reaction, we also obtain a prostaglandin A1.
Starting from a compound in which Rl2 is a function hydroxyl that we would have taken care to protect, for example by esterification, we would have obtained a prostaglandin of the El type in lib ~ rant hydroxyl function.
Although in this sch ~ my reaction we started ~ by fix the chain in position 8, it is possible by following same reaction sequences to start by fixing the chain in position 12 ,, . ~., ~
903 ~ 6 One of the advantages of this synthesis, besides the fact that it is fast, is to allow the preparation of prostaglan-dines carrying various substituents in position 8, 10, 11 and 12 starting from a suitable compound of formula I and furthermore it is possible to fix in position 8 chains of va-laughed, especially cats with several unsaturated or chains containing 1,2 cyclopropylene radicals or cyclopropyl-1-ylidene-2 or, for example, radicals of the furan type, t ~ trahydrofuran, pyranne variously substituted.
But from the compounds of formula I, it is possible also to synthesize prostaglandins by another scheme reaction illustrated below:
DR6 ~ C OR
(I) / (XIII) OR OR ~
G ~ OR D ~ onS
(XIV) / (XV) GOLD
~ (C ~ 2) 6C02 t <~ 1 C ~ OR6 ~ OR5 (XVI) ,. ~, i, l ~ J9035 ~;
in these formulas R5, R6 and ~ 7 have the meanings given for formula I and Rg is a protective radical of the function hydroxy, for example an alkyl group, and Et is the ethyl radical.
Compound I is trans ~ orm ~ into a mixture of alcohol position 9 of formula XIIIa by reduction of the carbonyl function in position 9.
The alcohol function of compound XIIIa is protected by etherification to form the compound of formula XIII.
Compound XIII is transformed ~ into compound ~ XIV by reduction of the ester in position 8 in the presence of dihydride isobutyl aluminum in toluene at -70C (LI Zakharkin et al., Tetrahedron Letters, 619 (1962)).
Aldehyde XIV is transformed into compound XV by r ~ ac-tion of sodium salt, triph ~ nylphosphoniohexanoic acid in anhydrous dimethylsulfoxide.
Compound XV is transformed into compound ~ XVI pr ~ cur-of prostaglandins of series 1 by catalytic reduction.
The chain in position 12 is fixed in the same way as previously described for the compound of formula ~ III
the only difference is that you don't have to go through through a type XI compound, since the function in position 9 is already protected. We will thus obtain a compound 11-d ~ hydroxy PGFl. As has been said above, we can obtain by the same sch ~ my reaction of many other prostaglandins, in particular prostaglandin F1.
To prepare series 2 prostaglandins, you can operate according to the following reaction scheme:
D.
109103 ~
CHO ~ CH = CH - S <
6 ~ OR6 ~ OR5 ~ OR5 (XIV) / (Y, YII) ORg ORg CH2-CHO ~ C ~; 2 ~ = / C3H6C2 ~ t D <
~ R6 - ~ C --- OR6 ~ OR5 ~ OR5 ~ XVIII) (XIX) Starting from compound XIV, compound XYII is prepared by treatment with triphenyl-phosphoranilidene-phenylmercapto-methane in dimethyl sulfoxide, which leads to a mixture of cis- and transthio ~ thervinyle (N. Finch et al., J. Org. Chem., 38, 4412 (1973)).
Reaction of product XVII with mercuric acetate in acetonitrile followed by the reductive cleavage of the ad-organomercuric edition with aluminum amalgam in tetrahy-drofuran and the hydrolysis of acetoxyphenylmercaptoacetal with potassium carbonate in methanol leads to aldehyde XVIII.
Treatment of compound XVIII with the sodium salt of triph ~ nylphosphoniopentanoic acid in dim ~ thylsulfoxide ~. ~
~ 035 ~ i anhydrous leads to compound XIX pr ~ cursor prostaglandins of series 2 (I. Vlattas et al, Tetrahedron Letters, 4451, (1974)), which can be treated as previously stated.
Although in the two previous reaction schemes we started by fixing the chain in position 8, it is possible perform the same reaction sequence starting with fix the chain in position 12.
The examples below are intended to illustrate some modes of implementing the process according to the present invention, but do not constitute a limitation.
Example 1 To a solution of Z0 ml of 30% sodium hydroxide and 15 ml diethylene glycol monomethyl ether, kept at 0, we add 100 ml of ether, then 6 g of bis (N-methyl N-nitroso) tere-phthalamide (with magnetic stirring). We maintain at 0 ~ (bath ice) and distill the diazomethane into a container containing ether. The diazomethane solution is added to a solution of 50 ml of ether containing 1.25 g of o ~ -tropolone (Va).
The reaction mixture is kept for one hour at 0, then 2 hours ~ ordinary temperature. Excess diazomethane is destroyed by a few drops of acetigue acid ~ The ether is evaporated under vacuum, ~ dropping the methyl ether of 1 'c ~ c -tropolone (V) ~
Example 2 A solution containing 0.9 g of methyl ether 1 'C ~ c -tropolone (V) in 240 ml of redistilled and anhydrous methanol is cooled ~ 0 and stored ~ e under an argon atmosphere. This solution is irradiated by a high pressure ultraviolet lamp Hanau TQ 150 to 0 for 6 hours. The solvent is removed with rotavapor under reduced pressure. The oily residue is distilled under high vacuum E ~ 80 giving the 7-m ~ thoxy-3,6-bicyclo C3,2,0]
heptadiene-2-one (III).
~., 1 (~ 903S6 Example 3 80 mg of platinum oxide are added to 30 ml of acetate distilled ethyl. After ~ evacuation of the air, we place in atmos-hydrogen sphere and reduces the platinum catalyst. We dissolve 580 mg of the compound of Example 2 (III) in 75 ml of acetate distilled ethyl and added perhydrogenated platinum. The mixture is hydrogenated ~ at ordinary pressure and temperature ~ ambient temperature up to ~
absorption of hydrogen corresponding to a ~ equivalent. After ~
sorption, the catalyst is filtered, the solvent is evaporated with rotava-fear and distill the product under vacuum ~ 60. This gives le7-methoxy-6-bicyclo ~ 3,2, ~ heptene-2-one (IIa): liquid inco-lore, ~ max 3070, 1730 and 1625 cm 1, NMR 4.75 (s, vinyl H),
3,60 p.p.m. (s, Me).
Exemple 4 On ajoute 5,7 ml de méthanol ~ une solution contenant 1,62 g du composé de l'exemple 3 dans 29 ml de chlorure de méthy-l~ne. On refroidit le melange à -77 (C02 ~ ac~tone) et soumet la solution refroidie ~ un courant d'ozone sec. Après quelques minu-tes apparait une l~gère coloration bleue. On la dissipe par pas-sage d'un courant d'argon sec durant quelques secondes. A lasolution ainsi obtenue, on ajoute 2 ml d'anhydride sulfureux par distillation (-10). Apres 5 minutes ~ -77, 4 heures à -20, une heure à 0 et une heure à température ordinaire, on évapore les solvants sous vide, au rotavapeur et par extraction selon la technique usuelle, on obtient l'ester méthylique de l'acide 5-(diméthoxy méthyl~-cyclopentan-2-on-1-o'ique; huile incolore, ~ max 1750 - 1730 cm , R.M~N. 4,25 (d, J = 5 Hz, acétal H), 3,70 (s, Me ester), 3,35 p~p.m. (d, J = 1,5 Hz, 2 X OME), FeC13 test:
positif.
Exemple 5 On opère comme dans l'exemple 4 en partant du compos~ de l'exemple 2, le 7-m~thoxy-3,6-bicyclo ~3,2,0] heptadiène-2-one, :
losn3~
on obtient l'ester mét~ylique de l'acide 5-(diméthoxyméthyl)-cyclopent-3-en-2-on-1-oique.
Exemple 6 A une solution de lithium diméthyl cuivre préparée à
partir de 950 mg d'iodure cuivreux dans 20 ml d'éther anhydre, refroidie à - 10, on ajoute goutte à goutte une solution de mé-thyllithium 2 molaire, sous argon, jusqu'a décoloration. On ajoute cette solution goutte à goutte ~ 220 mg de la cyclopenté-none obtenue a l'exemple 5 dans 15 ml d'éther anhydre, en con-servant la température entre -20 et -25 durant 15 minutes. On ajoute ensuite une solution aqueuse de chlorure d'ammonium et ajoute une heure a température ordinaire. On extrait à l'~ther, lave et sèche sur sulfate de sodium anhydre. On filtre, évapore le solvant sous vide et chromatographie sur 25 g de Florisil. On isole ainsi l'ester méthylique de l'acide 5-(dim~thoxy m~thyl)-3.60 ppm (s, Me).
Example 4 5.7 ml of methanol are added ~ a solution containing 1.62 g of the compound of Example 3 in 29 ml of methyl chloride l ~ ne. The mixture is cooled to -77 (C02 ~ ac ~ tone) and the solution cooled ~ a stream of dry ozone. After a few minutes your appears a slight blue coloring. We dissipate it by step-wise with a stream of dry argon for a few seconds. To the solution thus obtained, 2 ml of sulfur dioxide are added per distillation (-10). After 5 minutes ~ -77, 4 hours at -20, one hour at 0 and one hour at room temperature, evaporated solvents under vacuum, rotavapor and extraction according to the usual technique, we obtain the methyl ester of acid 5-(dimethoxy methyl ~ -cyclopentan-2-on-1-o'ique; colorless oil, ~ max 1750 - 1730 cm, RM ~ N. 4.25 (d, J = 5 Hz, acetal H), 3.70 (s, Me ester), 3.35 p ~ pm (d, J = 1.5 Hz, 2 X OME), FeC13 test:
positive.
Example 5 We operate as in Example 4 starting from the compound ~ of Example 2, 7-m ~ thoxy-3,6-bicyclo ~ 3,2,0] heptadiene-2-one, :
losn3 ~
we get the met ~ ylique acid 5- (dimethoxymethyl) -cyclopent-3-en-2-on-1-oique.
Example 6 To a solution of lithium dimethyl copper prepared at from 950 mg of copper iodide in 20 ml of anhydrous ether, cooled to -10, a solution of methane is added dropwise thyllithium 2 molar, under argon, until discoloration. We add this solution drop by drop ~ 220 mg of cyclopenter none obtained in Example 5 in 15 ml of anhydrous ether, in con-serving the temperature between -20 and -25 for 15 minutes. We then add an aqueous solution of ammonium chloride and add one hour at room temperature. We extract at ~ ther, wash and dry over anhydrous sodium sulfate. We filter, evaporate the solvent under vacuum and chromatography on 25 g of Florisil. We thus isolates the methyl ester of acid 5- (dim ~ thoxy m ~ thyl) -
4~méthyl cyclopentan-2-on-1-oïque. En utilisant comme produit de réaction le composé de l'exemple 5 et l'~thyl lithium on obtient l'ester méthylique de l'acide 5-(diméthoxy méthyl)-4-~thyl cyclo-pentan-2-on-1-oique. En utilisant comme produit de réaction le compos~ de l'exemple 5 et le vinyl lithium on obtient l'ester méthylique de l'acide 5-(dim~thoxy méthyl)-4-vinyl cyclopentan-2-on-l-olque. En utilisant comme produit de réaction le composé de l'exemple 5 et le cyclopropylithium on obtient l'ester méthylique de l'acide 5-(diméthoxy méthyl)-4-cyclopropyl cyclopentan-2-on-1-o~que. En utilisant comme produit de réaction le composé de l'exemple 5 et le butyllithium on obtient l'ester methylique de l'acide 5-(dimétho~y méthyl)-4-butyl-cyclopentan-2-on-1-oïque. ~n utilisant comme produit de réaction le compos~ de l'exemple 5 et le phényllithium on obtient l'ester méthylique de l'acide 5-(diméthoxy méthyl)-4-phényl cyclopentan-2-on-1-o;que.
Exemple 7 Le traitement de 10 g de tétrahydropyranne par le . . ~, chlorure d'acétyle à reflux dans le benzène anhydre, en présence de chlorure de zinc fournit l'ester méthylique de l'alcool 5-chloropentylique~ La réaction de ce dérivé chlor~ avec le malo-nate d'~thyle, en présence de sodium et d'iodure de sodium, a reflux dans l'alcool éthylique, donne la lactone ester de l'acide ~ J -hydroxy-heptanoique. Celui-ci est converti en ester ~thyli-que de l'acide bromo-7-heptano~que par traitement à l'acide brom-hydrique et l'acide sulfurique en solution dans l'acide acétique.
L'ester éthylique de l'acide bromo-7-heptanoique est converti en dérivé iodo-7-heptanoique par r~action avec l'iodure de sodium dans l'acétone anhydre, 2 h à température ordinaire.
Exemple 8 On ajoute rapidement sous argon, 328 mg du céto-ester obtenu à l'exemple 4, en solution dans 3 ml de dim~thylsulfoxyde anhydre (distillé sur hydrure de calcium) à une dispersion hui-leuse de 75 mg d'hydrure de potassium (330 mg de mélange à 22,5%;
1,8 mml). Après agitation à température ordinaire durant 15 minutes (cessation de l'~volution d'hydrogène), on ajoute 900 mg du composé obtenu pur à l'exemple 7 et le mélange réactionnel est agité durant 27 h à temp~rature ordinaire. On verse ensuite dans un mélange eau-hexane, extrait à l'hexane, sèche sur sulfate de sodium anhydre, filtre et obtient après chromatographie le diester de formule VII dans lequel R5, R6 et R7 repr~sentent le radical méthyl et Alk le radical éthyl: huile, ~ max 1745 - 1730 cm R.M.N. ca. 4,12, 4,16 (acétal H), 3,95 (q, J - 7 H~, CH2Me), 3,55 (s, Me ester), 3,25 (s, OMe), 1,20 p.p.m. (t, J = 7 Hz, CH2Me); m/e 340 (M -MeOH).
Exemple 9 On ajoute sous atmosphère d'argon un mélange contenant 37 mg (0,1 mml) de diester de l'exemple 8, 10 mg de cyanure de sodium (0,2 mml) et 1 ml d'hexaméthyl phosphotriamide (redistill~e sur sodium) à 75 durant 1 heure 1/4, puis une nuit ~ température D
10~03S~
ordinaire. On ajoute ensuite, sous hotte, le m~lange r~actionnel a un mélange d~acide chlorhydrique à 10% dans l'eau et d'hexane.
Ensuite on extrait et sèche sur sulfate de sodium et carbonate de potassium. Après filtration et évaporation des solvants sous vide, on obtient le mono-ester de formule VIII dans lequel R5 et R6 représentent le radical méthyl et Al~ le radical éthyl:
liquide, ~ max 1730 cm 1; R.M.N. ca. 4,12, 4,16 (ac~tal H), 4,05 (q, ~ Hz, CH2Me), 3,35 (s, 2 X OMe); 1,2 p.p.m. (t, J = 7 Hz, CH2Me) .
Exemple 10 On agite une solution contenant 50 mg de l'acétal du monoester obtenu ~ l'exemple 9 dans 4 ml d'acétone et 4 mg d'acide p-toluènesulfonique monohydrate, durant 62 h à température ambiante, sous argon. On jette dans l'eau, extrait à l'éther, lave à l'aide dlune solution de bicarbonate, sèche sur sulfate de sodiumj filtre, et évapore sous vide. On isole ainsi l'aldéhyde de formule IX
sous forme pure.
Exemple 11 On agite, sous argon sec, 368 mg de diméthyl oxo-2-phosphonate d'heptyle (1,65 mml) dans 10 ml de dim~thoxyéthane (redistill~ sur hydrure double de lithium et aluminium), auxquels on ajoute 68 mg d'hydrure de sodium (solution huileuse à 55 - 60%;
1,65 mml) dans 11 ml de diméthoxyéthane. Après une heure à tem-pérature ambiante, on refroidit le mélange à -15 et ajoute rapi-dement 400 mg de l'aldéhyde de formule IX obtenu à l'exemple 10, dans 6 ml de dim~thoxy~thane. Après 2 heures 1/2 entre -10 et 0, le mélange est conservé une nuit à température ordinaire. On ajoute environ 0,1 ml d'acide acétique pour dissoudre les solides.
Ensuite, on évapore à sec au rotavapeur, puis on chromatographie sur une colonne de 60 g de gel de silice, en éluant au chlorure de méthylène et acétate dléthyle. On recueille une huile légère-ment colorée purifi~e par chromatographie préparative sur gel de -D
` ,~
1(~903~;
silice. On obtient ainsi l'énone de formule X sous forme pure.
Exemple 12 On chauffe une solution contenant 200 mg de l'~none de formule X obtenue à l'exemple 11 dans 100 ml de benzène anhydre, 25 ml d'éthylèneglycol et 10 mg dlacide p-toluène-sulfonique. On élimine l'eau par distillation azéotropique. On suit la r~action par chromatoplaque et poursuit le chauffage jusqu'a diminution de l'intensité (coefficient d'extinction moléculaire) de l'énone en ultra-violet. On refroidit, jette dans l'eau, lave au bi-carbonate de sodium et extrait à l'acétate d'éthyle. On sèchesur sulfate de sodium et distille les solvants sous vide pouss~.
On purifie le mono-cétal de formule XI par chromatographie prépa-rative sur plaques de silice.
Exemple 13 On dissout 120 mg du mono-cétal de formule XI obtenu dans l'exemple 12 dans 20 ml de dim~thoxyméthane distillé. On ajoute une solution de borohydrure de ~inc dans le diméthoxy-éthane, préparée par réaction entre le borohydrure de sodium et le chlorure de zinc. On laisse réagir 2 h à temp~rature ordinaire.
On verse dans l'eau, extrait à l'acétate d'éthyle, lave et sèche sur sulfate de sodium anhydre. On filtre et évapore les solvants sous vide.
Le mélange d'alcools de formule XII est séparé par chromatographie préparative sur couche mince sur gel de silice.
On isole ainsi les isomères (R) et (S) sous forme pure.
Exemple 14 On traite 75 mg de l'alcool en ~ obtenu à l'exemple 13 par une solution contenant 5 mg d'acide p-toluènesulfonique dans 4 ~ methyl cyclopentan-2-on-1-oic. Using as a product of reaction the compound of example 5 and ~ thyl lithium is obtained 5- (dimethoxy methyl) -4- ~ thyl cyclo- acid methyl ester pentan-2-on-1-oique. Using as reaction product the compos ~ of Example 5 and vinyl lithium we obtain the ester 5- (dim ~ thoxy methyl) -4-vinyl cyclopentan-2- methyl on-l-olque. Using as a reaction product the compound of Example 5 and cyclopropylithium, the methyl ester is obtained 5- (dimethoxy methyl) -4-cyclopropyl cyclopentan-2-on-1- acid o ~ that. Using as a reaction product the compound of example 5 and butyllithium we obtain the methyl ester of 5- (dimetho ~ y methyl) -4-butyl-cyclopentan-2-on-1-oic acid. ~ n using as reaction product the compound of Example 5 and phenyllithium we get the methyl ester of acid 5-(dimethoxy methyl) -4-phenyl cyclopentan-2-on-1-o; que.
Example 7 Treatment of 10 g of tetrahydropyran with . . ~, acetyl chloride at reflux in anhydrous benzene, in the presence of zinc chloride provides the methyl alcohol ester 5-chloropentylic ~ The reaction of this chlor ~ derivative with malo-~ ethyl nate, in the presence of sodium and sodium iodide, a reflux in ethyl alcohol, gives the acid ester lactone ~ J-hydroxy-heptanoic. This is converted to an ester ~ thyli-only bromo-7-heptano acid ~ only by treatment with bromic acid-water and sulfuric acid in solution in acetic acid.
The ethyl ester of bromo-7-heptanoic acid is converted into iodo-7-heptanoic derivative by r ~ action with sodium iodide in anhydrous acetone, 2 h at room temperature.
Example 8 328 mg of the keto-ester are quickly added under argon obtained in Example 4, in solution in 3 ml of dim ~ thylsulfoxide anhydrous (distilled over calcium hydride) to an oil dispersion 75 mg of potassium hydride (330 mg of 22.5% mixture;
1.8 mml). After stirring at room temperature for 15 minutes (cessation of the ~ evolution of hydrogen), 900 mg are added of the compound obtained pure in Example 7 and the reaction mixture is stirred for 27 h at ordinary temperature. We then pour into a water-hexane mixture, extracted with hexane, dried over sulphate anhydrous sodium, filters and obtains the diester after chromatography of formula VII in which R5, R6 and R7 represent the radical methyl and Alk the ethyl radical: oil, ~ max 1745 - 1730 cm NMR ca. 4.12, 4.16 (acetal H), 3.95 (q, J - 7 H ~, CH2Me), 3.55 (s, Me ester), 3.25 (s, OMe), 1.20 ppm (t, J = 7 Hz, CH2Me); m / e 340 (M -MeOH).
Example 9 A mixture containing 37 mg (0.1 mml) of diester of Example 8, 10 mg of cyanide sodium (0.2 mml) and 1 ml of hexamethyl phosphotriamide (redistill ~ e on sodium) at 75 for 1 hour 1/4, then overnight ~ temperature D
10 ~ 03S ~
ordinary. Then added, under a hood, the reaction mixture has a mixture of 10% hydrochloric acid in water and hexane.
Then extracted and dried over sodium sulfate and carbonate potassium. After filtration and evaporation of the solvents under empty, the mono-ester of formula VIII is obtained in which R5 and R6 represent the methyl radical and Al ~ the ethyl radical:
liquid, ~ max 1730 cm 1; NMR ca. 4.12, 4.16 (ac ~ tal H), 4.05 (q, ~ Hz, CH2Me), 3.35 (s, 2 X OMe); 1.2 ppm (t, J = 7 Hz, CH2Me).
Example 10 A solution containing 50 mg of the acetal of the monoester obtained ~ Example 9 in 4 ml of acetone and 4 mg of acid p-toluenesulfonic monohydrate, for 62 h at room temperature, under argon. Thrown into water, extracted with ether, washed with of a bicarbonate solution, dried over sodium sulfate, filtered, and evaporates under vacuum. The aldehyde of formula IX is thus isolated in pure form.
Example 11 368 mg of dimethyl oxo-2- are stirred under dry argon heptyl phosphonate (1.65 mml) in 10 ml of dim ~ thoxyethane (redistill ~ on double hydride of lithium and aluminum), to which 68 mg of sodium hydride are added (55-60% oily solution;
1.65 mml) in 11 ml of dimethoxyethane. After an hour ambient temperature, the mixture is cooled to -15 and added quickly.
400 mg of the aldehyde of formula IX obtained in Example 10, in 6 ml of dim ~ thoxy ~ thane. After 2 1/2 hours between -10 and 0, the mixture is kept overnight at ordinary temperature. We add about 0.1 ml of acetic acid to dissolve the solids.
Then evaporated to dryness with a rotary evaporator, then chromatographed on a column of 60 g of silica gel, eluting with chloride methylene and ethyl acetate. We collect a light oil-ment purified ~ e by preparative chromatography on gel of -D
`, ~
1 (~ 903 ~;
silica. The enone of formula X is thus obtained in pure form.
Example 12 A solution containing 200 mg of ~ none of formula X obtained in Example 11 in 100 ml of anhydrous benzene, 25 ml of ethylene glycol and 10 mg of p-toluene sulfonic acid. We removes water by azeotropic distillation. We follow the reaction by chromatoplate and continues heating until reduced the intensity (molecular extinction coefficient) of the enone in ultra-violet. Cool, throw in water, wash with bi-sodium carbonate and extract with ethyl acetate. It is dried over sodium sulfate and the solvents are distilled under high vacuum.
The mono-ketal of formula XI is purified by preparative chromatography.
rative on silica plates.
Example 13 120 mg of the mono-ketal of formula XI obtained are dissolved in Example 12 in 20 ml of dim ~ thoxymethane distilled. We add a solution of borohydride of ~ inc in dimethoxy-ethane, prepared by reaction between sodium borohydride and zinc chloride. Leave to react for 2 hours at ordinary temperature.
Poured into water, extracted with ethyl acetate, washed and dried on anhydrous sodium sulfate. The solvents are filtered and evaporated under vacuum.
The mixture of alcohols of formula XII is separated by preparative thin layer chromatography on silica gel.
The (R) and (S) isomers are thus isolated in pure form.
Example 14 75 mg of the alcohol are treated in ~ obtained in Example 13 with a solution containing 5 mg of p-toluenesulfonic acid in
5 ml d'acetone une nuit a temp~rature ambiante. Ensuite, on ajoute un excès d'une solution de bicarbonate de sodium et ~va-pore les 4/5 du volume. On ajoute ensuite 10 ml d'une solution méthanolique contenant 200 mg de carbonate de potassium et conserve ~ . . .
~L0903S6 une nuit a température ordinaire pour hydrolyser l'ester en C-l.
On suit le cours de la réaction par chromatographie sur couche mince, et on isole la ll-déshydroxy-PGEl.
Les références donn~es entre parenthèses sont destin~es à illustrer certains procedés analogiques.
D'autres prockdés de préparation des prostaglandines à
partir des composés de formule I sont decrits plus en détail dans la demande de brevet 2~1,341 dépos~e le même jour par la Demande-resse et ayant pour titre: "Nouveaux procédés de synthèse de dérivés de prostaglandines".
,,,, I 5 ml of acetone overnight at room temperature. Then we add an excess of sodium bicarbonate solution and ~ va-pore 4/5 of the volume. 10 ml of a solution are then added methanolic containing 200 mg of potassium carbonate and preserves ~. . .
~ L0903S6 overnight at room temperature to hydrolyze the ester to Cl.
The course of the reaction is followed by layer chromatography thin, and isolate ll-dehydroxy-PGEl.
References given in parentheses are intended to illustrate some analog processes.
Other prostaglandin preparation from the compounds of formula I are described in more detail in Patent application 2 ~ 1,341 filed on the same day by the Application-resse and having for title: "New processes of synthesis of prostaglandin derivatives ".
,,,, I
Claims (12)
(I) dans laquelle R4 représente un atome d'hydrogène, d'halogène, un radical à caractère aliphatique, un radical hydroxy méthyl libre ou protégé ou un radical cyano; R'2 représente l'hydro-gène, alkyle,alcényle, aryle,ou cycloaliphatique; R'1 et R'2 pris ensemble peuvent représenter une double liaison ou R'1 représente l'hydrogène; R5 et R6 représentent séparément un radical à carac-tère aliphatique, ou pris ensemble un radical alkylène ou alcénylène non substitué ou substitué; R7 représente un atome d'hydrogène, un radical à caractère aliphatique, un radical aryle, cycloaliphatique substitué ou non substitué, un radical terpénique, un radical silyl substitué ou un cation métallique ainsi que les amides et les an-hydrides des acides correspondants, caractérisé en ce que l'on effectue l'ozonolyse du composé de formule II:
(II) dans laquelle R'1, R'2, R4 et R7 ont les significations données précédemment. 1. Process for the preparation of a compound of formula I
(I) in which R4 represents a hydrogen atom, halogen, an aliphatic radical, a hydroxy radical free or protected methyl or a cyano radical; R'2 represents hydro-gene, alkyl, alkenyl, aryl, or cycloaliphatic; R'1 and R'2 taken together can represent a double bond or R'1 represents hydrogen; R5 and R6 represent separately a radical with charac-aliphatic, or taken together an alkylene or alkenylene radical unsubstituted or substituted; R7 represents a hydrogen atom, a aliphatic radical, an aryl, cycloaliphatic radical substituted or unsubstituted, a terpene radical, a silyl radical substituted or a metal cation as well as the amides and the an-hydrides of the corresponding acids, characterized in that performs the ozonolysis of the compound of formula II:
(II) in which R'1, R'2, R4 and R7 have the meanings given previously.
(III') dans laquelle R'2, R4 et R7 ont les significations données dans la revendication 1 a) par réduction sélective b) par addition 1,4 de Michael par action d'un dérivé lithium di (R'2) cuivre avec le composé de formule III' dans laquelle R'2 est l'hydrogène. 5. Method according to claim 1, characterized in that the compound of formula II is prepared in part from a com-set of formula III ':
(III ') in which R'2, R4 and R7 have the meanings given in claim 1 a) by selective reduction b) by adding 1.4 of Michael per share of a lithium di derivative (R'2) copper with the compound of formula III 'in which R'2 is hydrogen.
(V') dans laquelle R'2, R4 et R7 ont les significations données dans la revendication 5. 8. Method according to claim 5, characterized in that the compound of formula III 'is obtained by irradiation of a tropolone of formula V ':
(V ') in which R'2, R4 and R7 have the meanings given in the claim 5.
haute pression Hanau TQ-150. 9. Method according to claim 8, characterized in that the irradiation is ensured by an ultra-violet lamp at high pressure Hanau TQ-150.
(V) est préparé par réaction du cyclopentadiène sur le dichlorocétène et que le composé obtenu est transformé en.alpha.-tropolone par la méthode de Stevens, puis que le composé obtenu est éthérifié. 10. Method according to claim 8, characterized in what the compound of formula V:
(V) is prepared by reaction of cyclopentadiene with dichlorocetene and that the compound obtained is transformed into.alpha.-tropolone by the Stevens method, and then the compound obtained is etherified.
(IV') par addition 1,4 de type Michael avec lithium di alcoyl cuivre, lithium di alcényl cuivre, lithium di aryl cuivre ou lithium di cycloalcoyl cuivre. 11. Process for the preparation of compound of formula I, in which R'2 represents an alkyl, alkenyl, acyl or cycloaliphatic, characterized in that a compound is reacted set of formula IV ':
(IV ') by addition 1,4 of Michael type with lithium di alkyl copper, lithium di alkenyl copper, lithium di aryl copper or lithium di copper cycloalkyl.
(I) dans laquelle R4 représente un atome d'hydrogène, d'halogène, un radical à caractère aliphatique, un radical hydroxy méthyl libre ou protégé ou un radical cyano; R'2 représente l'hydrogène, alkyle, alcenyle,aryle ou cycloaliphatique; R'1 et R'2 pris ensemble peuvent représenter une double liaison ou R'1 représente l'hydrogène; R5 et R6 représentent séparément un radical à caractère aliphatique ou, pris ensemble un radical alkylène ou alcénylène non substitué
ou substitué; R7 représente un atome d'hydrogène, un radical à
caractère aliphatique, un radical aryle, cycloaliphatique substitué
ou non substitué, un radical terpénique, un radical silyl substitué
ou un cation métallique ainsi que les amides et les anhydrides des acides correspondants lorsque préparé par le procédé de revendica-tion 1 ou son équivalent chimique manifeste. 12. Compound of formula I:
(I) in which R4 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a aliphatic radical, a free hydroxy methyl radical or protected or a cyano radical; R'2 represents hydrogen, alkyl, alkenyl, aryl or cycloaliphatic; R'1 and R'2 taken together can represent a double bond or R'1 represents hydrogen; R5 and R6 separately represent an aliphatic radical or, taken together an unsubstituted alkylene or alkenylene radical or substituted; R7 represents a hydrogen atom, a radical with aliphatic character, an aryl, substituted cycloaliphatic radical or unsubstituted, a terpene radical, a substituted silyl radical or a metal cation as well as the amides and anhydrides of corresponding acids when prepared by the claim process tion 1 or its obvious chemical equivalent.
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